内容正文:
2025年中考物理寒假专项提升:欧姆定律
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源电压为6V且不变,定值电阻R的阻值为20Ω;灯泡L的阻值为10Ω。闭合开关S后,灯泡L不亮,电压表的示数为6V,则下列关于电流表的示数判断正确的是( )
A.一定为零 B.可能为0.2A C.可能为0.3A D.可能为0.6A
2.在图所示电路中,闭合开关,电路正常工作。现对电路分别进行下列操作:①断开开关;②增大电源电压;③向右移动滑片;④用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1。其中能使电表示数都变大的操作有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.小明“在探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.将甲、乙两导体串联后接入电路,测得电流为0.2A,则电源电压为6V
D.导体甲的电阻是导体乙的电阻的倍
4.下图甲是李刚同学探究并联电路的电流规律时使用的电路图.实验中他用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC,李刚没有及时将数据整理到相应表格中而是随手记录到了草纸上如图乙.已知L1的电阻大于L2的电阻.下列选项中三处电流均正确的是
A.IA=0.5AIB=0.3A IC=0.8A
B.IA=0.5AIB=0.8A IC=0.3A
C.IA=0.3AIB=0.5A IC=0.8A
D.IA=0.8AIB=0.3A IC=0.5A
5.一段均匀的电阻线,接在6V的电源上,通过它们的电流为200mA。若将这段电阻线等分成3段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为( )
A.600mA B.0.18 A C.1.8 A D.1.2A
6.如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起,如果在AC两端加上一定的电压U,设通过AB、BC的电流分别为I1、I2;AB、BC两端的电压分别为U1、U2;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为R1、R2,则( )
A.I1=I2,R1=R2,U1=U2 B. I1<I2,R1>R2,U1<U2
C. I1=I2,R1>R2,U1>U2 D. I1>I2,R1>R2,U1=U2
二、填空题
7.当导体两端的电压为3V时,通过导体的电流为0.3A,该导体的电阻为 Ω。.若使导体中的电流为0.5A,则导体两端的电压是 V。若导体两端电压为0V时,通过导体的电流为 A。
8.如图所示的两个电路,当滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡L1、L2亮度的变化情况是, 变亮, (以上两空均选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
9.图甲是小灯泡L和电阻R的I-U 图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。电源电压保持不变,电源电压为 ,闭合S1和S2后,电流表的示数为 。
10.小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时,得到了如图所示的图象。由图象可知,甲、乙两个电阻的大小关系为R甲 R乙(选填“大于”或“小于”),当甲、乙两个电阻串联时其电流之比为 。
11.如图所示,闭合开关、,断开,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,闭合开关、,断开,电流表示数为0.2A,则灯的电阻是 Ω,灯的电阻是 Ω。若同时闭合S1、 S2、S3,则会出现 (填“灯亮”、“灯、亮”或“灯、均不亮”)。
三、实验题
12.【探究名称】探究电流与电阻的关系
【问题】某同学探究完电流与电压的关系后,还想知道电流与电阻的关系。于是,该同学进行了如下探究。
【证据】该同学利用电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器(规格为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”)等仪器,按如下步骤进行实验。
(1)用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整;(要求:向左移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小);
(2)将5Ω电阻接入电路,连接完成后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为某一值时,记录电阻值与电流表的示数。
(4)依次改变电阻R的阻值,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,共测得五组实验数据,根据实验数据,在坐标系中描绘出I-R图像如图丙所示。
【解释】
(5)由图丙图像可知,实验中定值电阻R两端的电压保持 V不变;
(6)由图丙图像可以得出实验结论:电压一定时,通过导体中的电流跟导体的电阻成 。
【交流】
(7)为了完成本实验,滑动变阻器应选择的规格是 。
(8)该同学在实验过程中认为将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,其理由是若保持滑片位置不变,直接闭合开关,可能会出现 现象。
(9)以下实验中,与此实验中进行多次测量的目的相同的是 。
A.用刻度尺测量长度 B.探究杠杆的平衡条件
四、简答题
13.在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。小阳由此得出结论:导体的电阻越大,通过导体的电流就越小。请你自选实验器材,设计实验证明小阳的结论是错误的。
14.将定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
15.“等效替代法”是物理学中常用的一种研究方法。如图所示,图甲两个电阻串联后接入电路中,其效果与图乙中一个电阻接入同一电路中的效果相同,于是小明同学猜想图甲、乙中电阻的关系为R=R₁+R₂。请你帮助小明同学进行理论探究,利用串联电路电流(I1、I2、I3)、电压(U、U1、U2)的规律及欧姆定律(I=)推导出R与R₁、R₂的关系式。
五、计算题
16.如图,R1=9 Ω,R2=6 Ω,闭合开关后,通过R1的电流为1 A,求:
(1)R1两端的电压;
(2)通过R2的电流。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
C
C
C
C
1.C
【详解】由图可知,灯泡和电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻两端电压,闭合开关S后,灯泡L不亮,电压表示数等于电源电压,说明R断路或L短路,如果R断路,则电流表示数为零;如果L短路,则电流表示数
由此分析可知ABD错误,C正确。
故选C。
2.A
【详解】由图可知,电阻R1、R2并联,电压表测量电源电压,电流表测R1支路的电流。
①断开开关,则电路为只有R1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测通过R1的电流,因此电压表和电流表的示数均不变,故①不符合题意;
②电压表测量电源电压,增大电源电压,则电压表示数增大。并联电路中各支路电压与电源电压相等,因此R1两端电压增大,由欧姆定律可知,R1支路的电流增大,则电流表示数增大,故②符合题意;
③向右移动滑片,R2接入电路的阻值变大。电压表测电源电压,示数不变,因并联电路中各支路互不影响,因此电流表示数不变,故③不符合题意;
④用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1,则电压表示数不变;由可知,通过R1的电流变大,则电流表的示数增大,故④不符合题意。
综上所述,只有②符合题意。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.由图象分析可得,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故A不符合题意;
B.当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,通过甲的电流为,通过乙的电流为,故干路中的电流为0.9A,故B不符合题意;
C.将甲、乙两导体串联后接入电路,测得电流为0.2A,则甲两端电压为,乙两端电压为,则电源电压为3V,故C符合题意;
D.由图象可得甲的电阻
,
同理可得乙的电阻
。
比较数值可知导体甲的电阻是导体乙的电阻的倍,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】由图可知,两灯是并联,A点在L1支路上,B点在L2支路上,C点在干路上.根据并联电路电流规律:干路电流电流等于各支路电流之和,可知C点电流是0.8A.因为两灯并联,所以两灯两端电压相等.又已知L1的电阻大于L2的电阻,所以L1的电流小于L2的电流,则A点电流是0.3A,B点电流是0.5A.
故选C.
5.C
【详解】电阻线的电阻为
等分为三段后,每一段的电阻为
三等分后的电阻再并联,此时并联电路的总电阻为
则此时电路中的总电流为
故选C。
6.C
【详解】由图可知,两金属棒串联,所以
I1=I2
又两金属棒的材料相同,长度相同
S1<S2
所以
R1>R2
通过两导体的电流相等,由U=IR可知
U1>U2
故选C。
7. 10 5 0
【详解】[1]∵I=,
∴当导体两端的电压为3V时,导体的电阻为;
R===10Ω;
[2]导体中的电流为0.5A时,电阻阻值不变,仍然为10Ω,导体两端电压为:
U2=I2R=0.5A×10Ω=5V;
[3]若导体两端电压为0V时,通过导体的电流为0A。
8. 变暗 不变
【详解】[1]由图可知,左图是一个串联电路,当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,因此灯泡变暗。
[2]右图是一个并联电路,滑动变阻器所在支路电阻的变化(不能为零)不会影响灯泡所在的支路,所以支路L2的电压与电流不变,因此灯泡的亮度不变。
9. 4V 0.7A
【详解】[1]由图乙可知,只闭合S1时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测通过L的电流,由图甲可知,通过L的电流为0.5A时,L两端的电压为4V,即电源电压为4V。
[2]闭合S1和S2后,小灯泡L与电阻R并联,电流表测干路中的电流。由于并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以L和R两端的电压均为4V,由图甲可知通过L和R的电流分别为0.5A和0.2A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流,即电流表的示数为
10. 大于 1:1
【详解】[1]由图像可知,两电阻两端的电压相同时,通过两电阻的电流关系为
由可知
[2]因串联电路中各处的电流相等,所以当甲、乙两个电阻串联时其电流之比为1∶1。
11. 15 10 灯L1、L2均不亮
【详解】[1][2]由图得,当闭合 S1、S3,断开S2时,L1、L2并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,则电源电压为3V,干路电流为0.5A。当闭合 S2、S3,断开S1时,电路为L1的简单电路,L2被短路, L1的电流为0.2A,由欧姆定律得,灯L1的电阻是
并联电路各支路互不影响,L1、L2并联时, L1的电流仍为0.2A,由并联电路电流特点得,L2的电流为
由欧姆定律得,灯L2的电阻是
[3]若同时闭合S1、 S2、S3,电流没有过用电器,直接从电源正极流向电源负极,则会出现L1、L2均不亮。
12. 短路 2.5 反比 “50Ω 1A” 电压表超量程 B
【详解】(1)[1]根据电路图应将滑动变阻器串联接入电路,要求:向左移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,滑动变阻器阻值变大,则应将滑动变阻器右下接线柱接入电路,如图所示
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,说明电路没有断路,而电压表无示数,说明电压表被短路,即定值电阻短路。
(5)[3]由图像可知,实验中定值电阻R两端的电压
实验中定值电阻R两端的电压为2.5V不变。
(6)[4]由图丙图像可知,电流和电阻的乘积为定值,则可以得出实验结论:电压一定时,通过导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(7)[5]当25Ω定值电阻接入电路时,电路电流
滑动变阻器接入电路阻值
则滑动变阻器最大阻值不能小于35Ω,则应选择“50Ω 1A”的滑动变阻器。
(8)[6]若保持滑片位置不变,直接闭合开关,由于定值电阻阻值变大,根据串联电路分压原理,定值电阻两端电压会变大,可能会使电压表超量程。
(9)[7]此实验中进行多次测量的目的是使结论具有普遍性,与之相同的是探究杠杆的平衡条件,而用刻度尺测量长度多次测量的目的是减小误差。
故选B。
13.见解析
【详解】根据串联电路中电流处处相等进行实验,将阻值不同的两个电阻R1、R2(R1>R2)串联在电路中,由串联电路的电流关系可知,通过R1、R2的电流相等,由此证明小阳的说法是错误的。
14.见解析
【详解】将定值电阻换成了小灯泡,多测几组数据,由数据发现小灯泡的灯丝电阻随着电压的增大而增大,这是由于灯的电流随电压的增大变大,根据P=UI知道,灯的功率变大,灯丝温度升高,因灯丝的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻变大。
15.见解析
【详解】解:串联电路电流处处相等,根据欧姆定律可得串联电路中两个电阻上的电压分别为
U1=IR1,U2=IR2其中电源电压为U=IR;由与串联电路电源电压等于各部分电压之和,可得
U=U1+U2
即
IR=IR1+IR2由此可得
R=R1+R2
16.(1)9V;(2)1.5A
【详解】解:(1)闭合开关后,两电阻并联,根据已知条件和欧姆定律,R1两端的电压
U1=I1R1=1A×9Ω=9V
(2)根据并联电路各支路电压相等,由欧姆定律,故通过R2的电流为
答:(1)R1两端的电压为9V;
(2)通过R2的电流为1.5A。
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